DE2150166A1

DE2150166A1 - Vorrichtung zur gemeinsamen synchronen Steuerung der Drosselklappen von Luftzuleitungen einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2150166A1
Application number: DE19712150166
Authority: DE
Inventors: auf Nichtnennung. M Antrag
Original assignee: Automobiles Citroen SA
Current assignee: Automobiles Citroen SA
Priority date: 1970-10-08
Filing date: 1971-10-07
Publication date: 1972-04-13
Also published as: GB1369049A; ES394705A1; FR2108817A1; FR2108817B1

Description

DR. BERG DIPL.-ING. STAPF

8 MÜNCHEN 8O, MAUERKIRCHERSTR. 45

Dr. Barg Dipl.-Ing. Stapf, 8 MOnchen 80, MauerkircherstraBe 45 ·

Ihr Schreiben Unser Zeichen Vl/ΚΤ 21 558 _Dafum 7. Okti 197|

Anwaltsakte: 21 558

Societe Anonyme Automobiles Citroen Paris / Prankreich

Vorrichtung zur gemeinsamen synchronen Steuerung der Drosselklappen von LuftZuleitungen einer Brennkraftmaschine.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur gemeinsamen, synchronen Steuerung der Drosselklappen von Luftzuleitungen einer Brennkraftmaschine mit Mehrfachvergasern

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oder Einspritzeinrichtungen zur Regelung der Luftzufuhr.

Es sind bereits Vorrichtungen zur gemeinsamen Steuerung der Drosselklappen bekannt, bei welchen die fluchtende Achsen aufweisenden Drosselklappen mehrerer Vergaser durch eine einstückige Achse betätigt werden, die von einem den Vergasern gemeinsamen Halter getragen wird.

Ferner sind Vorrichtungen bekannt, bei welchen die fluchtende Achsen besitzenden Drosselklappen eines aus mehreren Körpern bestehenden Vergasers durch mehrere verstellbare, fluchtende Achsen betätigt werden. Bei diesen Vorrichtungen sind die zu synchronisierenden Drosselorgane auf getrennten und praktisch fluchtenden Achsen montiert, wobei zwei benachbarte Achsen durch ein System von zwei Hebeln miteinander verbunden sind, die jeweils an diesen beiden Achsen befestigt sind und eine unabhängige Verstellung der einzelnen Drosselklappen gestatten.

Diese bekannten Steuervorrichtungen erfordern entweder eine genaue Ausrichtung der Bohrungen, in denen die gemeinsame Achse der Drosselklappen sitzt, in einem gemeinsamen Halter oder die genaue Ausrichtung derselben Bohrungen in dem Ansatzstück eines aus mehreren Körpern

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"bestehenden Vergaeers. Ferner müssen der Mittenabstand der Einlaßöffnungen, in denen die Drosselklappen sitzen, und ihre Zentrierung sowie die sog. Lamage genau und in derselben Ebene ausgeführt sein, und zwar insbesondere dann, wenn mehr als zwei Öffnungen vorhanden sind. Diese bekannten Steuervorrichtungen bestehen ferner aus kleinen Teilen, was hinsichtlich des Gewichts zweckmäßig ist, jedoch zu Schwierigkeiten bei der Montage und der Einstellung führt, insbesondere wenn mehr als zwei Vergaser vorhanden sind.

Ziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur gemeinsamen Steuerung der Drosselklappen zu schaffen, mit welcher diese Nachteile vermieden werden können und die für die Luftzufuhr sowohl eines Motors mit einem oder mehreren Vergasern als auch eines Motors mit einer oder mehreren Einspritzeinrichtungen verwendet werden kann und eine einfache, getrennte und genaue Einstellung der Verschlußstellung jeder gesteuerten Drosselklappe gestattet.

Zu diesem Zweck ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur gemeinsamen, synchronen Steuerung einer Kette von Drosselklappen von mindestens zwei Luftzuleitungen, deren Drosselklappen auf getrennten, etwa auf mindestens einer

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linie liegenden und mechanisch paarweise durch Steuerhebelpaare miteinander verbundenen Achsenstücken montiert sind, im wesentlichen dadurch gekennzeichnet daß einer der Steuerhebel jedes Paares von Hebeln auf der Drehachse einer Drosselklappe fest angebracht ist, daß der andere Hebel des Paares verstellbar auf der unmittelbar benachbarten Drehachse einer zweiten Drosselklappe blockiert ist, daß diese beiden Hebel an ihrem freien Ende zur Linie der Wellen im wesentlichen parallele Teile aufweisen, die so ineinandergreifen, daß der in Eingriff stehende Teil eines auf seiner Welle befestigten Hebels eng mit dem in Singriff stehenden Teil eines auf der unmittelbar benachbarten Welle verstellbaren Hebels durch gegenseitiges Aneinanderdrücken der Seiten ihrer ineinandergreifenden Teile zusammenwirkt, sobei zwischen den entgegengesetzten Seiten der ineinandergreifenden Teile ein leichtes Spiel besteht, und daß mindestens ein elastisches Organ vorgesehen ist, das bestrebt ist, die Steuerhebel in die Winkelstellung zu bewegen, in welcher die Drosselklappen geschlossen sind.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Aueführungsbeispielen einer Vorrichtung zur gemeinsamen Steuerung der Drosselklappen, wobei auf die beiliegende Zeichnung bezug genommen wird.

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Auf dieser Zeichnung zeigen:

Tig. 1 eine echematische Darstellung einer gemeinsamen Steuervorrichtung mit drei fluchtenden Drosselklappenachsen f

Fig. 2 eine Seitenansicht von zwei nicht parallelen Luftzuleitungen,

Pig. 3 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur gemeinsamen Steuerung von drei Drosselklappen durch einen an einem Ende der Kette angreifenden Hebel, wobei das andere Ende der Kette freibleibt,

Pig. 4 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur gemeinsamen Steuerung von vier Drosselklappen durch einen an einem Zwischenglied einer Kette angreifenden Hebel, wobei die beiden Enden der Kette freibleiben,

Pig. 5 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur gemeinsamen Steuerung von zwei Ketten von Drosselklappen mit auf zwei Linien liegenden Achsen für einen Motor mit zwei Reihen von Zylindern.

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Jig· 1 zeigt auf einem Motor (nicht dargestellt) mit mehreren in Heihe liegenden Zylindern angeordnete Achsenstücke 1a, 1b, 1c, von denen mindestens zwei vorhanden sind (dargestellt sind beispielsweise drei Achsenstücke). Jede Achse betätigt eine Drosselklappe 2, die in einer Luftzuleitung (nicht dargestellt) angeordnet ist. Diese Luftzuleitungen können auf die technisch zweckmäßigste Weise angeordnet sein, jedoch unter der Bedingung, daß die Achsenstücke 1a, 1b, 1c wie die Glieder einer gespannten Kette praktisch in einer Linie liegen.

Jede Luftzuleitung ist von den anderen unabhängig und kann jede beliebige, für die Luftspeisung mindestens eines Zylinders des Motors optimale Ausrichtung haben. Sie besitzt eine Querbohrung zur Durchführung der Drehachse 1 ihrer Drosselklappe 2. Diese Bohrung ist so angeordnet, daß sie mit den Bohrungen der anderen Zufuhrleitungen des Motors etwa in einer Linie liegt. Fig. zeigt perspektivisch zwei nicht parallele Luftzuleitungen, von denen die erste (3a) in durchgehenden Linien und die zweite (3b) in unterbrochenen Linien dargestellt ist. Jede Luftzuleitung enthält eine Drosselklappe 2, die in geschlossener Stellung dargestellt ist. Die beiden Drosselklappen sind auf zwei Aehsenstücken 1 montiert, die auf der Zeichnung zusammenfallen, da sie vom Stirnende her gesehen sind.

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Die Achsen 1 sind mechanisch durch Paare von Steuerhebeln 4,5 miteinander verbunden, die an zwei unmittelbar nebeneinanderliegenden Achsen 1a, 1b befestigt sind. Einer der Hebel, beispielsweise der Hebel 5, ißt auf beliebige bekannte Weise, beispielsweise durch Verschweißen, Verlöten, Verkeilung oder durch Nuten, auf der Drehachse 1b einer Drosselklappe 2 in Nähe eines ihrer Enden befestigt, während der andere Hebel 4 des Paares in Nähe des anderen Endes der benachbarten Drehachse 1a montiert ist und auf dieser Achse verstellt und durch eine bekannte Blockiereinrichtung 6, beispielsweise eine Sehraube, Mutter od. dergl·, blockiert werden kann.

Die winkelmäßige Schließstellung jeder Drosselklappe 2 kann durch Verstellung ihrer an einem ihrer Enden mit einem Hebel fest verbundenen Achse oder durch Verstellung ihrer Achse und Einstellung ihres Hebels vor seiner Blockierung eingestellt werden. Dies kann außerhalb des Motors vorgenommen werden.

Die beiden Hebel 4 und 5 bestehen zweckmäßigesweise aus im wesentlichen U- oder Z-färmig gebogenem Blech. Der Hebel 5 kann auch von dem geformten Ende der Achse selbst gebildet werden. Das freie Ende der beiden Hebel ist jeweils umgebogen und so geformt, daß es etwa parallel zu der Linie der Achsen der Drosselklappen ist und in

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das Ende dee anderen Hebels eingreifen kann. Zu diesem Zweck besitzt das Snde des Hebels 4 einen zweckmäßigerweise trapezförmigen Einschnitt 7 und das Ende des Hebels 5 einen Daumen 8 derselben Form, der mit einem ganz leichten seitlichen Spiel in diesen Einschnitt eingreift. Bei Drehung der Achse wirken diese Hebel zusammen, indem die in gegenseitiger Berührung stehenden Seiten 9» IO ihrer ineinandergreifenden Teile gegeneinander drücken, und bilden somit eine Art Brücke zwischen den aufeinanderfolgenden Achsen 1.

Die Form der ineinandergreifenden Teile (die Bedeutung dieser Form wird im folgenden noch beschrieben), deren eine Seite mit der anderen einen gewissen Winkel bildet, ermöglicht es, bei der Einstellung des verstellbaren Hebels ein gewisses Arbeitsspiel 11 zwischen den Seiten zu belassen, die den sich berührenden Seiten 9, 10 der ineinandergreifenden Teile der Hebel 4, 5 entgegengesetzt sind. Dieses Spiel erfordert keine Genauigkeit bei der Herstellung der Hebel.

Die gemeinsame Betätigung einer Kette aufeinanderfolgender Drosselklappen 2 geht über einen Kurbelarm vor sich, der von einem der auf einer der Achsen 1 befestigten Hebel 5 gebildet sein kann. Dieser Hebel trägt einen

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zweckmäßigerweise kugelgelenkförmigen Antriebsdaumen 12« der von einer Pleuelstange 13 verstellbarer länge durch bekannte Einrichtungen geführt wird. Diese Pleuelstange überträgt len von einer bekannten Beschleunigungsvorrichtung kommenden Befehl und bewirkt eine positive Betätigung in Richtung der öffnung der Drosselklappen (Pfeil Jf₁).

Die Betätigung durch die Pleuelstange 13 kann wie im dargestellten Fall, an einem Ende der Kette der Achsen 1 der Drosselklappen 2 vorgenommen werden, wobei ein Ende der Kette frei bleibt. Die Betätigung kann auch an einem der Zwischenglieder (Drosselklappenachse) der Kette vorgenommen werden, wie auf Pig. 4 dargestellt ist. In diesem Pail sind beide Enden der Kette frei.

Die betätigte Achse 1b der Reihe von Drosselklappenachsen wird positiv in Richtung des Pfeils f₂ (Pig.l) in die Winkelstellung "offen*¹ der Drosselklappe bewegt. Jede an einem freien Ende der Achsenreihe angeordnete Achse, beispielsweise die Achse 1a, wird in die Winkelstellung "geschlossen" der Drosselklappe durch ein elastisches Organ, beispielsweise eine Jeder 14, zurückgeholt, die an einer Seite an dem blockierten Hebel 4 und an der anderen Seite an einem feststehenden Befesti-

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gungspunkt 15 befestigt ist. Die Hebel 4, 5 übertragen die geringen Kräfte von einer Achse 1 auf 3ede benachbarte Achse.

Bekanntlich stellt die Rückholung keine positive Betätigung dar, was insbesondere bei einer Feder der Fall ist, die außerdem aushaken oder brechen kann. In einem solchen Fall werden die Drosselklappen 2 nicht mehr durch die Feder 14 in die geschlossene Stellung zurückgeholt, sondern werden durch positive Einwirkung der Pleuelstange 13 in Richtung der offenen Stellung betätigt. Da diese Drosselklappen sich in dem Gasstrom in ihrer Luftzuleitung 3 des Motors befinden, neigen sie dazu, sich parallel zu dem Grasstrom zu stellen, um diesem einen geringeren Widerstand entgegenzusetzen. Diese beiden Erscheinungen können verursachen, daß der Motor auf eine hohe Drehzahl kommt. Die Achsen der Drosselklappen werden jedoch aufgrund der ineinandergreifenden Form der Hebel 5, 4 (abgesehen von dem Spiel 11) positiv mit der Pleuelstange 13 gekoppelt gehalten, wodurch ohne Verwendung zusätzlicher Organe vermieden wird, daß sich die Drosselklappen zum Gasstrom parallel stellen.

Für Jede Drosselklappe ist ein Anschlag 16 zur genauen Einstellung der Verschlußstellung vorgesehen. Diese

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.Anschläge sind entweder in Höhe des befestigten Endes der Hebel 5 oder in Höhe der an jedem freien Ende einer Kette an den Achsen befestigten Daumen 17 angeordnet. Dadurch kann jede Drosselklappe einzeln eingestellt werden, was auch vor der Montage der Achsenkette auf dem Motor vorgenommen werden kann.

Die erfindungsgemaße Vorrichtung zur gemeinsamen Steuerung von Drosselklappen kann auch für einen Motor mit zwei Reihen von Zylindern angewandt werden, der pro Reihe eine Kette von Achsenstücken zur Betätigung der Drosselklappen aufweist (Pig. 5).

Jede Kette ist, abgesehen von den im Folgenden beschriebenen Abweichungen auf die auf Pig. I dargestellte Weise ausgebildet.

Die beiden Rückholfedern H (oder eine einzige Feder) sind nicht mehr an von der Konstruktion abhängenden Stellen zwischen einem Hebel und einem feststehenden Punkt eingehängt, sondern verbinden einfach die Hebel miteinander, die an jedem freien Ende jeder Kette von Drosselklappenachsen angeordnet sind.

Wenn infolgedessen eine Rückholfeder für eine Reihe Drosselklappenachsen mit einem einzigen freien Ende

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nötig ist, βο ist eine einzige feder für zwei derartige Reihen Drosselklappenachsen , die denselben Motor speisen, erforderlich, und wenn für eine Reihe von Drosselklappenachsen mit zwei freien Enden zwei Rückholfedern nötig sind, so sind für zwei derartige Reihen von !Drosselklappenachsen, die denselben Motor speisen, zwei Federn erforderlich. Dies ist der Fall von Pig. 5.

Die beiden Pleuelstangen 13 und 13* der beiden Achsenreihen 0 und 0^f können in der Länge verstellbar sein und sind zweckmäßigerweise mit einem T-förmigen Relais 18 verbunden, das aus einer Platte 19 besteht, an der eine verdrehbare Stange 20 befestigt ist. An dieser Stange ist ein Nocken (nicht dargestellt) befestigt. Die Platte 19 trägt zwei Zapfen 12 und 12·, die jeweils eine der Pleuelstangen 13 und 13* betätigen. Diese Zapfen sind links und rechts von der Stange 20 gleich weit von dieser entfernt angeordnet und sind vorzugsweise kugelförmig und ähnlich wie die Zapfen 12, 12^f zur Betätigung der Hebel 5, 5' der Achsenreihen ausgebildet. Der Hocken ist mit einem Seil verbunden, welches den von dem Steuersystem der Beschleunigungseinrichtung kommenden Befehl überträgt. Wenn das Seil angezogen wird, verdreht sich der Nocken um die Achse der Stange 20 und diese bewirkt die Verschwenkung der Platte 19 in Richtung des Pfeils f,; auf diese Weise werden die posi-

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_ 15 -

tiven Befehle zur Öffnung der Drosselklappen auf die Hebel 5, 5¹ der beiden Reihen Achsenreihen 0, o' übertragen.

Patentansprüche:

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Claims

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Patentansprüche :

l.J Vorrichtung zur gemeinsamen, synchronen Steuerung der Drosselklappen von Luftzuleitungen einer Brennkraftmaschine mit mehreren in Reihe liegenden Zylindern, bei " welcher die Drosselklappen auf getrennten We}.lenstucken montiert sind, die etwa in mindestens einer Linie liegen und paarweise durch Steuerhebelpaare zur Bildung einer Kette miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Steuerhebel (5) jedes Paares von Hebeln (4,5) auf der Drehachse(ib) einer Drosselklappe (2) fest angebracht ist, daß der andere Hebel (4) des Paares verstellbar auf der unmittelbar benachbarten Drehachse (1a) einer zweiten Drosselklappe )2) blockiert ist, daß diese beiden Hebel (4,5) an ihrem freien Ende zur Linie der Wellen (1a,1b,1c) im wesentlichen parallele Teile (7,8) aufweisen, die so ineinandergreifen, daß der in Eingriff stehende Teil (8) eines auf seiner Welle (1b) befestigten Hebels (5) eng mit dem in Eingriff stehenden Teil (7) eines auf der unmittelbar benachbarten Welle (1a) verstellbaren Hebels (4) durch gegenseitiges Aneinanderdrücken der Seiten (9,10) ihrer ineinandergreifenden Teile zusammenwirkt, wobei zwischen den entgegengesetzten Seiten der ineinandergreifenden Teile ein leichtes Spiel (11) besteht, und daß mindestens ein elastisches Organ (14) vorgesehen ist, das bestrebt ist, die

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Steuerhebel (4,5) in die Winkelstellung zu bewegen, in welcher die Drosselklappen geschlossen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ineinandergreifenden Teile (7,8) so trapezförmig ausgebildet sind, daß zwei den sich gegenseitig berührenden Seiten (9»10) entgegengesetzte Seiten geneigt sind, was bei der Einstellung ein Arbeitsspiel (11) ermöglicht, ohne daß die vorzugsweise aus gebogenem Blech bestehenden Hebel mit großer Genauigkeit hergestellt werden müssen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der fest angebrachte Hebel (5) ein integrierender Bestandteil der Welle (1) der Drosselklappe ist und von einem Ende dieser Welle gebildet sein kann.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hebel (5) einen Kurbelarm bildet, der an einer der Wellen (1) befestigt ist und von einem Steuerlenker (13) geführt ist, der auf den Kurbelarm positiv in Richtung der öffnung der Drosselklappen einwirkt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen aufgrund der Trapezform der ineinander-

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greifenden Teile der Hebel (4,5) ι abgesehen von dem Spiel (11), positiv über einen Kurbelarm mit dem lenker (13) gekoppelt bleiben, wodurch ohne Verwendung zusätzlicher !Teile vermieden wird, daß sich die Drosselklappen zum Grasstrom parallel stellen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Betätigung dienende Lenker (13) an einem Punkt der Kette zwischen deren beiden freien Enden angreift.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Betätigung dienende lenker (13) an einem Ende der Kette angreift.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Organ (14), das bestrebt ist, die Hebel in die geschlossene Stellung der Drosselklappen (2) zu verschwenken, aus einer Peder besteht, die zwischen dem Hebel 4, der auf jeder am freien Ende der Kette vorgesehenen Welle befestigt ist und keiner positiven Betätigung unterliegt, und einem feststehenden Punkt befestigt ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für Jede Drosselklappe (2) ein Anschlag (16) zur Ein-

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stellung,der geschlossenen Stellung vorgesehen ist.

1Oo Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Luftzuleitung (3a,5b) eines Motors mit mehreren in Reihe liegenden Zylindern von den anderen Luftzuleitungen unabhängig ist und Winkelmäßig beliebig ausgerichtet sein kann.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle von Ketten mit in zwei Linien liegenden Achsen bei einem Motor mit zwei Reihen von Zylindern eine Rückholfeder (14) die Hebel (A) zur Betätigung der Wellen (1) der Drosselklappen miteinander verbindet, die an jedem freien Ende jeder der beiden Wellenketten (0,O¹) vorgesehen sind, wodurch der Aufbau vereinfacht wird und ein geringeres Gewicht erhält.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Pleuelstangen (13,13') verstellbarer Länge vorgesehen sind, die jeweils mit einem entsprechenden Hebel (5) auf jeder Kette (0,O¹) und mit einem T-förmigen Relais (18) verbunden Bind, das sich um die Achse einer zentralen, drehbaren Stange (20) dreht.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,daß das Relais (18) zwei zweckmäßigerweise kugelförmige, links und rechts von der Stange (20) in gleichen Abständen von dieser angeordnete Zapfen (12,12·) trägt, die mit den

Lenkern (13,13') verbunden sind.
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